雾封层预防性养护技术的评价研究

雾封层预防性养护技术的评价研究

傅发强

福建海平建设工程有限公司，福建省龙岩市， 364200

摘 要：雾封层是一种简便易行的路面预防性养护措施，目前对其性能作用效果的系统评价研究很少。本文对雾封层材料进行介绍，并且探讨材料本身性能以及其施工后的路用性能评价的测试方法，以期望能够形成相对全面的雾封层性能评价体系。

关键词：道路工程、雾封层、路用性能、评价方法

0 引言

预防性养护计划是在道路生命周期内随着时间采用一系列预防性养护措施的系统方法。预防性养护措施可以改善路况，提高行使质量，延长路面寿命，降低生命周期费用。雾封层是一种简便易行的路面预防性养护措施^[1]。

从上个世纪五十年代雾封层施工技术就已经开始用于沥青道面的预防性养护中，到今天为止，已经有很多国家的很多公司研发出了多种雾封层材料。

我国雾封层养护技术较国外来说开始较晚，但发展速度很快，在2004年度《第二届全国公路科技创新高层论坛》上，就已经将雾封层养护技术作为一种新技术在国内进行推广，它作为高速公路早期预防性养护最有效的方法之一，近年来，在我国不少高速公路的实际养护工程中也得到了应用经验，如在湖北省京珠高速公路蓉沪方向路段、重庆渝武高速公路、新疆吐乌大高等级公路乌拉泊路段、以及安徽合宁高速公路等路段上得到了良好的应用，在这期间，得到了大量的施工技巧、实践经验和试验数据，并取得了良好的经济和社会效益^[2]。

1 概述

雾封层是一种有效的道路预防性养护方法。它是直接在道路表面喷洒或涂刷一层乳液，为道路迅速地提供一个黑色的表面;它可以封闭道路表面的孔隙以及微裂缝，防止水分和空气进人路面结构中而引起路面结构的破坏，对3mm以下的裂缝有自动愈合的作用。

2 雾封层材料分类

雾封层是一种常温下的液体养护材料，养护时呈雾状喷洒于路面，此种技术主改变原有路面的防水性能和抗滑性能。适用于提高原路面的防水性能、粘结松散集料及修复路表面老化沥青，改善外观。它不仅仅在原路面上加了一层薄“膜”，还将渗入路面，还原路面老化沥青。

按照材料类型来说，雾封层可以分为水性雾封层材料、油性雾封层材料以及添加特种养护剂的新型雾封层材料。水性雾封层材料通常为乳化沥青或改性乳化沥青加入不同添加剂而制得的材料，因为施工时可以向其中加水改变材料的黏度，称为水性雾封层材料。油性雾封层材料也被称之为溶剂型雾封层材料，一般为沥青或改性沥青溶于溶剂油后添加不同的外加剂制成的。而新型雾封层材料典型的有有机硅雾封层材料，就是在雾封层材料中添加有机硅防水抗油剂，用来改善雾封层材料的封水能力及渗透性^[4]。

3 雾封层材料性能及评价方法

3.1、干燥性能

为实现养护工作快速完成，保证及时通车就要对雾封层材料的干燥时间进行评价，以免在路面施工时，干燥时间过长，不能及时开放交通。那么在材料选取时，首先就要对干燥时间进行评价。

试验方法：

雾封层干燥试验一般采用室外小范围试涂，方法如下：

①选定一块一定面积的试验路。首先进行封闭、清理、吹扫、防污处理该段试验段，然后划线分块试验段并根据分块面积以及涂布量确定涂布质量，最后用雾封层材料涂布试验段。

②涂布时，利用毛刷将雾封层均匀的涂抹在选定的路面范围内，对于用量的确定，在涂布前称取毛刷、雾封层材料以及容器的总质量，然后使用毛刷进行雾封层的涂布，在涂布过程中，采取少量多次的策略，每次涂布后都称取总质量，直到涂布前后差值为涂布量即涂布完成。

③涂布完成后立即对其实施现场观测，判断其干燥与否时，可用大拇指按压涂布后的路面，不黏手时即为表干，按压并旋转90°，材料不粘到手上即为终干。详细记录其干燥时间、干燥情况及当天天气。对干燥情况无说明时，一般是指其表干时间。

评价方法：

本文用使用雾封层材料的指干时间来评价雾封层材料的干燥性能。

3.2耐磨性

试验方法：

（1）准备两个铝板，在两个铝板上涂一层待测雾封层材料，然后在25℃和50±10%的相对湿度的情况下养生。

（2）在养护8小时之后，测试第一块面板。将嵌板放置在试验台上并夹紧。提高螺旋千斤顶上的拉杆直到样品接触到橡胶磨损部位。调节旋钮到针盘指示器到0.5Mpa的标准负载，此时荷载可加于样品上。轻击拉杆使合适的荷载加于样品上。

（3）在1~2秒内转动扭矩扳手转过180度的弧。以N·m为单位记录扭矩。在养护24小时之后用第二个样品重复测试过程过程并以为单位记录扭矩。

评价方法：

以8小时样品扭矩表征在材料干燥初期的耐磨性，24小时的扭矩表征材料干燥稳定后的耐磨性。

3.3抗冻融循环性能

参考FAA（美国联邦航空管理局）雾封层材料规范中雾封层材料的抗冻融循环性能测试方法

试验方法：

仪器设备：正方形厚度为3/16英寸（0.5cm）的铝板。可以保持60℃高温的烘箱。可以保持-12℃的冷冻箱。

①在面板上涂上待测试的雾封层材料，将涂完材料的铝板在温度为77±2华氏度（25±1℃）和相对湿度百分率为50±10%的条件下养护24小时。

②将样品置入温度为60℃的烘箱中24h。取出样品并记录裂缝的发展情况。 再将样品放入-12℃的冰箱中24h。将样品从冷冻箱中取出，以上就构成了一次冻融循环。

③重复以上过程，共做10次循环。10次循环之后观察样品，并根据裂缝的大小与开裂百分比对裂缝进行评价。

评价方法：

本文用使用材料冻融循环后的开裂百分比来评价雾封层材料的抗冻融循环性能。

3.4抗渗水性

根据雾封层养护机理，雾封层主要通过封闭路面孔隙来达到防水、养护的作用，从路用性能的改变来说，就是改变了它的渗水系数。故而要求雾封层施工前后的渗水系数进行测试，用来评价材料的养护效果。

试验方法：

参考《公路路基路面现场试验规程JTG E60 2008》中T0971-2008沥青路面渗水系数测试方法。

评价方法：

本文用使用材料前后渗水系数的变化率来评价材料施工后对路面渗水的作用大小。

3.5抗滑性

道路行车安全与道面的抗滑性能息息相关，雾封层施工对抗滑性能的影响对评价雾封层材料的适用性是十分重要的，如果雾封层材料的抗滑性能较差，则不适用于道路雾封层施工中，故而对道面雾封层施工前后的抗滑性能进行了测试。

试验方法：

参考《公路路基路面现场试验规程JTG E60 2008》中T0961-1995手工铺砂法测定路面构造深度试验方法和T0964-2008摆式仪测定摩擦系数试验方法

评价方法：

本文采用雾封层施工前后摆式仪的抗滑系数及构造深度的变化来评价雾封层材料对路面抗滑性能的影响。

4 雾封层材料评价体系

我国现有的规范和指南只是对雾封层中材料用量、配比控制和施工工艺做了要求，没有系统性的评价指标，不能评价雾封层养护效果及使用寿命。为了保证雾封层材料整体具有良好的工作性能以及路用性能，本文借鉴沥青及沥青混合料试验规程，结合FAA（美国联邦航空管理局）雾封层材料规范，建立了完善的雾封层评价体系。

通过对雾封层材料进行室内材料试验以及路面现场试验，对雾封层材料养护效果进行评价分析^[4]。

图1 雾封层评价体系

5 结语

雾封层技术作为一种简便且行之有效的预防性路面养护技术，在改善路面性能、提高路面抗滑性能、提高路面防水性能方面十分有效。针对雾封层对路面各种的改善，对雾封层性能进行全面的评价，提出试验室易于模拟、符合工程实际的试验方法，对雾封层的施工效果评价具有指导作用。

参考文献

[1] 黄维蓉.雾封层技术在高速公路预养护中的应用[J].路基工程,2010,03:52-54.

[2] 钱海涛, 吴限, 钱进. 再生雾封层材料的性能测试与评价[J]. 中国建材科技, 2017, v.26;No.156(06):10-12.

[3] 郑敏楠. 基于不停航要求的耐久型雾封层材料应用技术研究[D]

[4] 李炜光, 何璐, 冀鹏, et al. 预防性养护雾封层技术耐久性评价研究[J]. 公路, 2017(11):253-258